机械原理大作业——连杆机构运动分析.doc

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1、HarbinInstituteofTechnology•■"MY机械原理大作业连杆机构运动分析学号姓名院系专业完成日期设计题号第44题指导教师陈明一、图1所示六连杆机构，各构件尺寸分别为：⑺=200mm,lBC=500mm,lCD=800mm,xF=400mm,xD=350mm,yD=350mm,^=100rad/s,求构件5上的F点的位移、速度和加速度。Yd图1二、计算流程图连杆机构分析三、数学模型1•建立直角坐标系以F点为直角坐标系的原点建立直角坐标系X・Y,如下图所示。2•机构结构分析该机构由I级杆组RR（原动件AB）、II级杆组RRR（杆2、3

2、）、H级杆组PRP（杆5、滑块4）组成。1•各基本杆组运动分析（1）I级杆组RR（原动件AB）已知原动件AB的转角°=0〜2龙原动件AB的角速度CO=Oracl/s原动件AB的角加速度a=0运动副A的位置七=-400,yA=0运动副A的速度険=0宀=°运动副A的加速度5=°宀=°可得：勺=心+IABcos（0）丹=儿+lABsin（e）速度和加速度分析：冬〃=匕人-wxZ北xsin（0）vv/?=+^x/^xsin（^）JeraxB=_w%cos（0）一el通sin（^）aB=aA-w2lABsin（^）+elABcoa（（p）9T9T(2)II级杆

3、组RRR(杆2、3)杆2的角位置、角速度、角加速度=500mm,lCD=800mm,勺=350mm,yD=350mm,

4、/2=arctan(Bo+Ja+Ic。2A()+Bo屮3=arctan(A°=2*Lbc(xd—xB)B°=2*Lbc(yD—vfl)Lrd—(XD■XB)(Yo■Yb)「_t2y2_t2^0—CBC十CBD—LCDxc=xB+Lbc*cos(肖2)yc=xB+LBC*sin(妙2)求导可得c点的角速度和角加速度。(2)II级杆组PRP(杆5、滑块4)0=-arctan(——)兀c_D»=0yF=yD+^*tan(Z?)-^F求导可

5、得F点的速度和加速度。四、计算编程(matlab)t=0：pi/50000：pi/50;leng=length(t)；a.=0;x=-400+200*cos(a+100*t);y=200*sin(a+100*t)；Vx=diff(x)；Vy=diff(y)；Ax=diff(x,2)；Ay=diff(y,2);認由B点和D点确定杆的角位置、角速度和角加速度:xb=200*cos(a+100*t)-400;yb=200*sin(a+100*t)；xd=350;yd=350;A0=2*500*(xd-xb);B0=2*500*(yd-yb)；C0=500*5

6、00+(xd-xb).A2+(yd-yb)・A2-800*800;Ql=2.*atan(B0+(AO.*A0+B0.*BO-CO・*CO)・^0.5/(AO+CO));xc=xb+500*cos(QI);yc=yb+500*sin(QI)；Q2=atan((yc-yd)./(xc-xd))；wl=diff(QI)；w2=diff(Q2);Vcx=diff(xc);Vcy=diff(yc)；01=diff(QI,2);02=diff(Q2Z2)；Acx=diff(xc,2)；Acy=diff(yc,2);%%已知杆CD的运动和移动副导路参数推岀F点的运动

7、:EF=250;xf=0;yf=350+350*tan(pi-Q2)-EF；Vfx=0；Vfy=diff(yf)；Afx=0；Afy=diff(Vfy)；for(m=l:(leng-1))11(m)=t(m)；endfor(m=l:(leng-2))t2(m)=t(m)；End计算结果图(1)F点y方向位移图：plot(yf)(2)F点速度图：plot(Vfy)(3)F点加速度图：plot(Afy)